非同步机电源对交流电网暂态稳定性的影响与电磁仿真实验

本文主要探讨了含非同步机电源的交流电网暂态稳定性的电磁暂态仿真研究。随着化石能源的减少和环保需求的增长，非化石能源如风能和光伏的开发利用迅速提升，这促使大量的非同步机电源（如可再生能源、高压直流输电系统和分布式电源）通过电力电子换流器并入电网，挑战了传统同步机在电力系统中的主导地位。电力系统的稳定性问题因此变得更为复杂。 研究者采用电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC，在一个2区域4机的电力系统模型中进行模拟。他们关注的关键因素包括非同步机电源的比例、同步机制、并网位置、故障类型以及故障位置。通过逐个替换同步机电源，并分析不同参数对交流系统临界清除时间的影响，临界清除时间是衡量电网暂态稳定性的重要指标，它反映了系统在受到扰动后恢复正常运行所需的时间。 实验结果显示，随着非同步机电源比例的增加，系统的暂态稳定性呈现出逐渐增强的趋势。这意味着非同步机电源的接入有助于改善电网的动态性能。此外，即使非同步机电源占比相同，通过分散并网，它们可以共同提高各自区域的暂态稳定性，降低了对单一故障点的依赖。 在非同步机电源占据主导地位的电网中，当发生故障时，电网的暂态响应快速，故障恢复时间较短，这与传统的同步机电源有所不同，后者通常会表现出明显的功角特性。这一特性意味着非同步机电源的并网有助于提升电网的快速响应能力和恢复能力。 总结来说，该研究对于理解非同步机电源在现代电力系统中的作用，优化电网结构，提升暂态稳定性具有重要意义。通过仿真分析，为电力系统的规划和运行提供了科学依据，有助于实现更高效、更稳定的电力网络。关键词包括非同步机电源、暂态稳定性、2区域4机系统、临界清除时间和功率同步控制，这些都是深入探讨和实践电力系统未来发展的关键知识点。